包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯和酸性穩(wěn)定劑的組合物的制作方法
【專利說明】包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯和酸性穩(wěn)定劑的組合物
[0001] 本發(fā)明涉及組合物，其包含A)式（I)的異氰酸酯OCN-A-SiR1R 2R3(I),其中A為具 有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具有4至18個碳 原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基，其中R1選自-〇-RAlk，其中R2和R 3各自相互獨立 地選自-RAlk和-〇-RAlk的取代基，其中-R Alk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和B)布朗 斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合 物；以及制備穩(wěn)定化的含烷氧基硅烷的異氰酸酯的方法，其包括將路易斯-酸、或者布朗斯 臺德-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物加入到含烷氧基硅 烷的異氰酸酯中的步驟。
[0002] 含烷氧基硅烷的異氰酸酯是有價值的化學化學物，其允許目標明確的聚合物構 建，其以含硅烷的聚氨基甲酸酯或者含硅烷的聚脲的形式，多樣地在工業(yè)上用于泡沫材料、 彈性體、熱塑性塑料、纖維、耐光性的聚氨基甲酸酯涂料或者膠粘劑中。
[0003] 異氰酸酯的合成可以通過一系列不同的路線進行。大規(guī)模工業(yè)上制備異氰酸酯的 最古老和如今還占優(yōu)勢的方案是，通過使用腐蝕性、非常毒性和含有高含量氯的光氣使相 應的胺光氣化，這對于在工業(yè)上大規(guī)模的使用提出了特別高的要求。除了目標產物以外，在 該方法中生成一系列不希望的含氯的副產物。
[0004] 存在多種可以使用的方法，以避免對于工業(yè)上大規(guī)模制備異氰酸酯使用光氣。 關于通過使用替代的羰基化試劑，例如脲或者碳酸二烷基酯將胺轉化為異氰酸酯（EP 18 586、EP 355 443、US 4, 268, 683和EP 990 644)，通常使用術語無光氣的方法。
[0005] 所謂的脲路線基于，通過兩階段的工藝將胺借助脲轉化為異氰酸酯。在第一工藝 步驟中，使胺與醇在脲或者脲-等量物(例如碳酸烷基酯、氨基甲酸烷基酯）的存在下轉化 為雙氨基甲酸酯，其通常經受中間凈化階段，并且此后在第二工藝步驟中熱分解為異氰酸 酯和醇化？ 126 2994? 126,3004? 355 443、舊 4,713,476 和舊 5,386,053)。替代地， 還可以通過使胺與脲目標明確地反應，在實際的氨基甲酸酯形成之前單獨制備脲（EP 568 782)。還可以設想的是兩階段的次序，在第一步驟中使脲與醇部分反應，并且在第二步驟中 隨后計量加入胺和使其氨基甲酸酯化（EP 657 420)。
[0006] 氨基甲酸酯的熱分解可以在氣相或者在液相中，在有或者無溶劑的情況下并且有 或者無催化劑的情況下進行。例如描述于EP 126 299和EP 126 300中的制備六亞甲基二 異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯的方法，其中通過在410°C下在金屬填料的存在下在管式 反應器中在氣相中使相應的雙氨基甲酸酯分解。
[0007] 從EP 18 568中已知，由胺、脲和醇在一鍋法反應中制備氨基甲酸醋，同時分離 氨。進一步研發(fā)EP 18 568的教導，并且描述于EP 126 299、EP 126 300、EP 355 443、 EP 566 925和EP 568 782中。制備異氰酸酯的較新的方法從EP1512681、EP1512682、 EP1512680、EP1593669、EP1602643、EP1634868 和 EP 2091911 中是已知的。
[0008] 經由脲路線的反應在通過一階段、二階段和替代的多階段制備氨基甲酸酯的方法 的情況下，以及在隨后氨基甲酸酯熱分解為異氰酸酯的情況下，導致不希望的副產物形成， 例如叔胺。已證實，來自脲路線的副產物顯著地影響所產生的含烷氧基硅烷的異氰酸酯的 貯存穩(wěn)定性。特別地，含烷氧基硅烷的異氰酸酯的NCO-含量在50°C下貯存4周之后下降最 多75% (相對)。
[0009] 在US7060849 Bl中描述了，為了使含烷氧基的氨基甲酸酯分解為含硅氧烷的異氰 酸酯，將催化劑通過含鹵素的物質中和，得以在制備期間避免不希望的三聚體。但是未指 示，將這樣或者其它的物質加入到最終產物中。在此，也為檢測和未提到最終產物的貯存穩(wěn) 定性。
[0010] 本發(fā)明的基本目的在于，提供經由無光氣的方法制備的新的組合物，其避免以上 提及的缺點，尤其在50°C下貯存四周之后具有小于25%的相對NCO-含量損失。
[0011] 本發(fā)明的另一基本目的在于，提供無光氣地制備包含含烷氧基硅烷的異氰酸酯的 穩(wěn)定化的組合物的方法，特別是，使反應性NCO-基團損失和/或例如異氰酸酯的低聚物的 干擾性副產物的形成最小化。
[0012] 本發(fā)明的基本目的在第一方面通過組合物實現(xiàn)，其包含 A) 式⑴的異氰酸酯 OCN-A-SiR1R2R3 (I)， 其中A為具有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具 有4至18個碳原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基， 其中R1選自-O-R Alk， 其中R2和R3各自相互獨立地選自-RAlk和-O-RAlk的取代基， 其中-RAlk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和 B) 布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易 斯-酸的化合物。
[0013] 在第一方面的第一實施方案中，目的通過組合物實現(xiàn)，其中B)選自羧酸，優(yōu)選二 羧酸；無機酸，優(yōu)選磷酸；?；u和烷基鹵或者芳基鹵。
[0014] 在第一方面的第二實施方案中，其也為第一實施方案的一個實施方案，目的通過 組合物實現(xiàn)，其中所述的布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺 德-酸或者路易斯-酸的化合物是指式（II)的化合物，
【主權項】
1. 組合物，其包含 A) 式⑴的異氰酸酯 OCN-A-SiR1R2R3 (I)， 其中A為具有1至12個碳原子的直鏈、支化、取代和/或未取代的脂族烴殘基，或者具 有4至18個碳原子的取代或者未取代的環(huán)脂族烴殘基， 其中R1選自-O-RAlk， 其中R2和R3各自相互獨立地選自-RAlk和-0-RAlk的取代基， 其中-RAlk為具有1至6個碳原子的烴殘基，和 B) 布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易 斯-酸的化合物。
2. 根據權利要求1的組合物，其中B)選自羧酸，優(yōu)選二羧酸；無機酸，優(yōu)選磷酸；?；?鹵、和烷基鹵或者芳基鹵。
3. 根據權利要求1至2任一項的組合物，其中所述布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、 或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物是指式（II)的化合物，
其中R5選自鹵素、-CO-鹵素和-CH2-鹵素，并且其中R6選自氫、-CH2-鹵素、鹵素 和-CO-鹵素，并且R5優(yōu)選為-CH2-Cl或者-CO-Cl，和R6優(yōu)選為氫。
4. 根據權利要求1至3任一項的組合物，其中所述布朗斯臺德-酸、或者路易斯-酸、 或者在室溫下釋放布朗斯臺德-酸或者路易斯-酸的化合物的含量為0. 0001至1重量％， 優(yōu)選為〇. 001至〇.